Stabilizátor (loď) - Stabilizer (ship)

Tento článek je o námořním termínu. Pro další použití viz Stabilizátor.
Umístění a schéma zatahovacích stabilizátorů žeber na lodi.
Stabilizátory lodí: pevný stabilizátor žeber (střed popředí) a stokové kýly (levé pozadí).

Loď stabilizátory (nebo stabilizátory) jsou žebra nebo rotory namontované pod čarou ponoru a vycházející bočně z trup snížit loď válec kvůli větru nebo vlnám. Aktivní ploutve jsou ovládány a gyroskopický kontrolní systém. Když gyroskop zaznamená pohyb lodi, změní ploutve úhel útoku vyvinout sílu k vyrovnání role. Pevné ploutve a stokové kýly nehýbejte se; snižují naklánění pomocí hydrodynamického odporu vyvíjeného při klopení lodi. Stabilizátory se většinou používají na zaoceánských lodích.

Funkce

Ploutve fungují výrobou výtah nebo přítlak když je plavidlo v pohybu. Výtah ploutvemi by měl fungovat proti momentu náklonu plavidla. K dosažení tohoto cíle se používají dvě křídla, každé instalované pod vodou na obou stranách lodi. Stabilizátory mohou být:

  • Zatahovací - Všechny střední a velké výletní a trajektové lodě[Citace je zapotřebí ] mají schopnost zatáhnout žebra do prostoru uvnitř trupu, aby se zabránilo další spotřebě paliva a snížila se potřebná vůle trupu, když žebra nejsou potřeba
  • Nezatahovací - Používá se na malých lodích, jako jsou jachty.

Pohyb stabilizátoru je podobný jako u stabilizátoru letadlo křidélka. Některé typy ploutví, zejména ty, které jsou instalovány na větších lodích, jsou vybaveny klapkami, které zvyšují zdvih ploutví přibližně o 15%. Při řízení stabilizátoru je třeba vzít v úvahu řadu proměnných, které se rychle mění: vítr, vlny, pohyb lodi, ponor atd. Stabilizátory žeber jsou mnohem efektivnější při vyšších rychlostech a ztrácejí účinnost, když je loď pod minimální rychlostí.[1] Stabilizační řešení při kotvě nebo při nízké rychlosti zahrnují aktivně ovládané ploutve (např stabilizace v klidu systém vyvinutý společností Rolls Royce[2] které oscilují, aby působily proti vlnovému pohybu), a rotační válce využívající Magnusův efekt. Poslední dva systémy jsou zatahovací, což umožňuje tenčí profil lodi při dokování a snižuje odpor při jízdě.

Dějiny

Dva 25tunové stabilizátory gyroskopy jsou nainstalovány na přepravě USS Henderson během stavby v roce 1917. Byla to první velká loď, která použila gyroskopickou stabilizaci.

Jednou z prvních stabilizačních technologií je antirolovací gyroskop nebo gyroskopická stabilizace. Doprava první světové války USS Henderson, dokončená v roce 1917, byla první velkou lodí s gyroskopickými stabilizátory. Mělo to dva 25 tun, průměr 9 stop setrvačníky namontován poblíž středu lodi, roztočen při 1100 ot / min 75 hp motory na střídavý proud. Pouzdra gyroskopů byla namontována na svislých ložiscích. Když malý senzorový gyroskop na můstku vycítil roli, a servomotor otáčí gyroskopy kolem svislé osy ve směru, takže jejich precese by působila proti válce. V testech byl tento systém schopen v nejdrsnějších mořích snížit náklon na 3 stupně. Jednou z nejslavnějších lodí, která jako první použila protiraketový gyroskop, byla italská osobní loď SSConte di Savoia, která poprvé vyplula v listopadu 1932. Měla tři setrvačníky o průměru 13 stop a hmotnosti 108 tun.[3] Stabilizace gyroskopu byla nahrazena stabilizací ploutví kvůli její nižší hmotnosti a objemu, ale od 90. let zaznamenala obnovený zájem (Seakeeper atd.).[Citace je zapotřebí ]

Pasivní stokový kýl je stabilizační inovace z počátku 20. století, která není tak efektivní při snižování náklonu, ale je snadněji instalovatelná a nevyžaduje prostor uvnitř trup.[Citace je zapotřebí ]

První zmínka o automatických stabilizátorech žeber pro lodě byla v roce 1932 inženýrem pracujícím pro General Electric.[4]

První použití stabilizátorů žeber na lodi byla japonská výletní loď v roce 1933.[5]

V roce 1934 zavedla nizozemská lodní doprava jeden z nejneobvyklejších stabilizačních systémů lodí na světě, ve kterém byly na každé straně trupu lodi namontovány dvě velké trubky se spodní částí trubek otevřených do moře. V horní části trubek byl načerpán stlačený vzduch nebo pára. Jak se loď valila, strana, na kterou se valila, se naplnila vodou a poté se vstřikoval stlačený vzduch nebo pára, aby tlačila vodu dolů, proti válce.[6]

V roce 2018 společnost zabývající se raketovými a vesmírnými technologiemi Modrý původ koupil Stena Freighter, a roll-on / roll-off nákladní loď, pro použití jako přistávací plošinová loď pro jeho New Glenn nosná raketa posilovací fáze. Ke konci roku 2018 loď prochází seřídit připravit se na svoji roli přistání raket.[7] Raketové posilovače budou obnoveny downrange z spustit web v Atlantický oceán zatímco hydrodynamicky stabilizovaná loď je v plném proudu. Technologie stabilizace lodi je navržena tak, aby zvýšila pravděpodobnost úspěšného zotavení rakety v roce rozbouřené moře, jakož i pomoc při provádění startů podle plánu.[8][9]

Viz také

Reference

  1. ^ „Kvantové rotační stabilizátory“ (video). Youtube. 2. června 2009.
  2. ^ „Stabilizace v klidu“. produkty. Skupina Rolls-Royce Group PLC.
  3. ^ „Italská loď vzdorující vlnám“ Popular Mechanics, duben 1931.
  4. ^ „Ploutve navržené pro velké vložky, aby se zabránilo rolování“. Populární mechanika. Srpna 1932. str. 251.
  5. ^ „Ploutve k zastavení pohybu lodi řízené gyroskopem“. Populární mechanika. Dubna 1933. str. 509.
  6. ^ "Stabilizátor stlačeného vzduchu zastavuje roli lodi". Populární mechanika. Října 1934. str. 573.
  7. ^ Tribou, Richard (24. října 2018). „Nákladní loď pro start New Bluen od Blue Origin dorazí na Floridu“. Orlando Sentinel. Citováno 25. listopadu 2018.
  8. ^ Burghardt, Thomas (20. září 2018). „V návaznosti na New Shepard, Blue Origin napumpovat miliardu dolarů do připravenosti na New Glenn“. NASASpaceFlight.com. Citováno 22. září 2018.
  9. ^ Burns, Matt (7. března 2017). „Blue Origin odhaluje v novém videu sekvenci vzletu a přistání„ New Glenn ““. TechCrunch. Citováno 26. listopadu 2018.